CN212228169U - 一种高频雷达组件的雷达液位计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高频雷达组件的雷达液位计，包括导波雷达模块、法兰盘和天线；法兰盘设于导波雷达模块的底部，天线设于法兰盘的底面；天线包括分别与导波雷达模块连接的发射天线和若干接收天线，发射天线设于法兰盘的中心处，若干接收天线绕发射天线设置；接收天线呈半圆形，贴法兰盘底面；发射天线置于法兰盘内，发射端设有透出法兰盘底面的喇叭型导波管。其通过天线与法兰盘一体设置，缩减了天线的体积，避免了现有喇叭形和杆条型天线的深入测试时存在测量盲区；本发明基于现有的雷达液位计的构成，通过重新布局天线，简化了结构，便于安装、储运，通过多个呈正方形布置的接收天线，提高了测量的精度，具有很强的实用性和广泛的适用性。

Description

一种高频雷达组件的雷达液位计

技术领域

本发明涉及一种液位计，具体涉及一种高频雷达组件的雷达液位计，属于液位测量技术领域。

背景技术

雷达液位计为基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲在空间以光速传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。

雷达液位计发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。天线接收反射的微波脉冲并将其传输给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微脉冲在物料表面所产生的回波。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。

距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比：

D=C×T/2，其中C为光速，因空罐的距离E已知，则物位L为：L=E-D。

雷达液位计主要由电子元件和天线构成，无可动部件，在使用中的故障极少，使用中遇到的问题是，贮槽中有些易挥发的有机物会在雷达液位计的喇叭口或天线上结晶，且因喇叭口或天线具备相对较大的体积和长度，对使用造成一定不便。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高频雷达组件的雷达液位计。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种高频雷达组件的雷达液位计，包括导波雷达模块、法兰盘和天线；

所述法兰盘设于导波雷达模块的底部，天线设于法兰盘的底面；

所述天线包括分别与导波雷达模块连接的发射天线和若干接收天线，发射天线设于法兰盘的中心处，若干接收天线绕发射天线设置；

所述接收天线呈半圆形，贴法兰盘底面；

所述发射天线置于法兰盘内，发射端设有透出法兰盘底面的喇叭型导波管。

上述导波管的末端延伸出法兰盘底面。

上述若干接收天线，以发射天线为圆心，分布成圆形设置。

上述若干接收天线，以发射天线为圆心，分布成内圆和外圆设置。

进一步的，上述接收天线呈正方形分布，并分别置于正方形的端角处，包括偏转角依次为45度的内正方形、中正方形、外正方形；

所述内正方形的端角置于内圆上；

所述外正方形的端角分别置于外圆上，边长与内正方形平行；

所述中正方形的端角置于外圆上，且内正方形的端角置于中正方形的边长上。

上述导波雷达模块包括微波信号源、信号转换器；

所述微波信号源产生的微波信号，通过发射天线发射；接收天线将接收的微波信号反馈给信号转换器。

本发明的有益之处在于：

本发明的一种高频雷达组件的雷达液位计，天线与法兰盘一体设置，缩减了天线的体积，避免了现有喇叭形和杆条型天线的深入测试时存在测量盲区；本发明基于现有的雷达液位计的构成，通过重新布局天线，简化了结构，便于安装、储运，通过多个呈正方形布置的接收天线，提高了测量的精度，具有很强的实用性和广泛的适用性。

附图说明

图1为本发明的一种高频雷达组件的雷达液位计的俯视图的结构示意图。

图2为本发明的一种高频雷达组件的雷达液位计的主视图的结构示意图。

图3是本发明的原理示意图。

附图中标记的含义如下：1-导波雷达模块，2-法兰盘，3-发射天线，4-接收天线，5-内圆，6-外圆，7-导波管。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

一种高频雷达组件的雷达液位计，由导波雷达模块、法兰盘、发射天线和若干接收天线组成。

法兰盘与导波雷达模块一体设置，设于导波雷达模块的底部；发射天线和若干接收天线与法兰盘固定设置，其中，发射天线设于法兰盘内的中心处，沿发射方向，发射端设有喇叭型导波管，该导波管的透出法兰盘底面并延伸出一段；接收天线呈半圆形贴法兰盘底面绕发射天线布置：

如图1所示，布置方式为呈3组正方形，接收天线分别置于正方形的端角处，分别为内正方形、中正方形、外正方形，偏转角依次为45度；且，内正方形的端角置于内圆上，中正方形和外正方形的端角置于外圆上，内圆的半径为R，外圆的半径为√2R。即，内正方形的端角置于内圆上；外正方形的端角分别置于外圆上，边长与内正方形平行；中正方形的端角置于外圆上，且内正方形的端角置于中正方形的边长上。

导波雷达模块包括微波信号源、信号转换器；微波信号源产生的微波信号，通过发射天线发射；接收天线将接收的微波信号反馈给信号转换器，再经处理器处理后输出。

L1为射出波长，L2为返回的接受波长，D为距离物料表面的距离；

R=d1+d2=L1*sinβ+L2*sinβ= (L1 +L2)*sinβ=CT* sinβ（式1）；

式中，R、CT均已知，可得sinβ；

再根据，D=L2*cosβ（式2），

同时，D+d=L1* cosβ（式3），结合L1 +L2= CT；

已知，d为发射天线距离法兰盘地面的深度，可得D。

再将多个接收天线的数据进行平均，可测得高精度的液位距离D。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种高频雷达组件的雷达液位计，其特征在于，包括导波雷达模块、法兰盘和天线；

所述法兰盘设于导波雷达模块的底部，天线设于法兰盘的底面；

所述天线包括分别与导波雷达模块连接的发射天线和若干接收天线，发射天线设于法兰盘的中心处，若干接收天线绕发射天线设置；

所述接收天线呈半圆形，贴法兰盘底面；

所述发射天线置于法兰盘内，发射端设有透出法兰盘底面的喇叭型导波管。

2.根据权利要求1所述的一种高频雷达组件的雷达液位计，其特征在于，所述导波管的末端延伸出法兰盘底面。

3.根据权利要求1所述的一种高频雷达组件的雷达液位计，其特征在于，所述若干接收天线，以发射天线为圆心，分布成圆形设置。

4.根据权利要求1所述的一种高频雷达组件的雷达液位计，其特征在于，所述若干接收天线，以发射天线为圆心，分布成内圆和外圆设置。

5.根据权利要求4所述的一种高频雷达组件的雷达液位计，其特征在于，所述接收天线呈正方形分布，并分别置于正方形的端角处，包括偏转角依次为45度的内正方形、中正方形、外正方形；

所述内正方形的端角置于内圆上；

所述外正方形的端角分别置于外圆上，边长与内正方形平行；

所述中正方形的端角置于外圆上，且内正方形的端角置于中正方形的边长上。

6.根据权利要求1所述的一种高频雷达组件的雷达液位计，其特征在于，所述导波雷达模块包括微波信号源、信号转换器；

所述微波信号源产生的微波信号，通过发射天线发射；接收天线将接收的微波信号反馈给信号转换器。

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